转子绕线机控系统的滞后校正设计.doc

前言 自动控制技术是生产过程中的关键环节，也是许多高新技术产品的核心技术。自动控制技术广泛应用于制造业、农业、交通、航空及航天等众多产业部门，极大的提高了社会劳动生产率，改善了人们的劳动条件，丰富和提高了人民的生活水平 研究分析系统有时域分析法和频率法。时域分析是通过求解系统的微分方程来研究和分析系统，而频率法可以直观的分析系统的稳定性。在此次课程设计中需要对系统进行频域分析，通过引入滞后校正，利用滞后校正的高频衰减的特性，降低截止频率，提高相位裕度，不影响频率特性的低频段。由此可见，滞后校正在一定的条件下，也能使系统同时满足动态和静态的要求。可运用于以下场所：1.在系统响应速度要求不高而抑制噪声电平性能要求较高的情况下，可考虑采用串联滞后校正。2.保持原有的已满足要求的动态性能不变，而用以提高系统的开环增益，减小系统的稳态误差。 MATLAB是矩阵实验室（Matrix Laboratory）的简称，是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。MATLAB在自动控制理论诸多数据分析研究、数学模型的运算、数据的分析、模拟实验等过程中有着广泛的应用。怎样确定控制系统的性能指标是控.制系统的分析问题，怎样使自动控制系统的性能指标满足设计要求是控制系统的设计与改造问题。用MATLAB辅助计算可以大大节省时间，方便系统设计。 目录 前言..........................................................................................................1 任务书......................................................................................................3 1、利用MATLAB进行系统的频域分析 1.1绘制满足初始条件最小K值的bode图...........................................4 1.2相位裕度和截止频率..........................................................................5 2、相位滞后校正网络传递函数..........................................................7 3、用MATLAB画根轨迹 3.1校正前系统根轨迹..............................................................................7 3.2校正后系统根轨迹..............................................................................9 4、检验校正结果...................................................................................10 体会与收获.............................................................................................12 课程设计任务书 题 目: 转子绕线机控制系统的滞后校正设计。 初始条件：已知转子绕线机控制系统的开环传递函数是 要求系统的静态速度误差系数，。 要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） MATLAB作出满足初始条件的最小K值的系统伯德图，计算系统的幅值裕度和相位裕度。 前向通路中插入一相位滞后校正，确定校正网络的传递函数。 用MATLAB画出未校正和已校正系统的根轨迹。 课程设计说明书中要求写清楚计算分析的过程，列出MATLAB程序和MATLAB输出。说明书的格式按照教务处标准书写。 1、利用MATLAB进行系统的频域分析 1.1绘制满足初始条件最小K值的bode图 已知系统是1型系统，要求静态速度误差系数，=1/=1/, 故K=50=500。开环传递函数为，根据所求的K值，用MATLAB绘制其bode图。 在Command Window中输入程序如下： num=500; %开环传递函数分